CS229470B1

CS229470B1 - Method of heat treatment of cast iron cylinders

Info

Publication number: CS229470B1
Application number: CS925782A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Ing Kudrna
Original assignee: Rudolf Ing Kudrna
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynélez se týká výroby vícevrstvých litinových válců, u nichž nejméně pracovní vrstva je vyrobena z chromové litiny a obsahem chrómu 12 - 27 hmot. % a řeěí způsob jejich tepelného zpracování zajištující vysokou povrchovou tvrdost při dostatečné houževnatosti jádra. Podstata epočívá v tom, že odlitý válec se postupně ohřeje na teplotu 850 - 1000°C, načež se ochladí např. vzduchem a popustí. Způsob podle vynálezu je použitelný všude tam, kde ae vyrábějí vícevrstvé válce z chromová litiny odstředivým litím.The invention relates to the production of multilayer cast iron cylinders, in which at least the working layer is made of chromium cast iron and the chromium content is 12 - 27 wt. % and a method of their heat treatment ensuring high surface hardness with sufficient toughness of the core. The essence lies in the fact that the cast cylinder is gradually heated to a temperature of 850 - 1000°C, after which it is cooled, for example, by air and tempered. The method according to the invention is applicable wherever multilayer cylinders from chromium cast iron are produced by centrifugal casting.

Description

Vvnález se týká způsobu tepelného zpracování odstředivě litých válců, u nichž nejméně pracovní vrstva jez chromové litiny s obsahem chrómu 12 27 limot. % , uhlíku 2,2^3,5 hmot. % a popřípadě molybdenu 0,1 ΛΖ 3 hmot. % , niklu 0,1 ^4 hmot. % a vanadu až do 0, 8 hmot. % .The present invention relates to a process for the heat treatment of centrifugal casters in which at least the working layer is chromium cast iron containing chromium 12 27 limot. %, carbon 2.2-4.5 wt. % and optionally molybdenum 0.1 ΛΖ 3 wt. %, nickel 0.1-4 wt. % and vanadium up to 0.8 wt. %.

Je známo tepelné zpracování chromové litiny s obsahem 13 18 hmot. % , z níž jsou odlity celé válce, u kterých se požaduje vysoká otěruvzdornost. Této vlastnosti se dosáhne po tepelnén^ zpracování ohrubovaných odlitků. Válce se pozvolna ohřejí na teplotu 1 000 42*1 100°C, načež se ochlazují proudem vzduchu (viz čs. patent č. 129734), nebo se ochlazují klidným vzduchem. Pak v obou přípauech následuje popouštění při teplotě 350°C a pozvolné ochlazování. V případě· ochlazování válců proi.dém vzduchu dosáhne maximální tvrdosti 450 HB a při chlazení pouze na klidném vzduchu dokonce jen 400 HB, při hmotnosti odlitků nad 3 t a průměru těla 600 mm.It is known to heat treat chromium cast iron containing 13 18 wt. %, from which whole cylinders for which high wear resistance is required are cast. This property is achieved after heat treatment of the roughed castings. The cylinders are slowly heated to a temperature of 1000 42 * 1100 ° C, then cooled by a stream of air (see U.S. Patent No. 129734), or cooled by still air. Then in both cases, tempering at 350 ° C followed by gradual cooling. In the case of cooling of air cylinders, the air hardness reaches a maximum hardness of 450 HB and with cooling only in still air even 400 HB, with a casting weight above 3 t and a body diameter of 600 mm.

Nedostatkem tohoto způsobu tepelného zpracování hutních válců je, že vyžaduje vysokou teplotu ohřevy 1 000 až 1 100°C, pro kterýžto případ jsou žíhací pece vyzdčny jen výjimečně* a v neposlední řadě vyžaduje i vyšší spotřebu tepelné energie. Dalším velmi významným nedostatkem této technologie tepelného zpracování je to, že teploty ohřevu nad 1 000°C jsou nevhodné pro jiné materiály jako jsou šedé litiny s kuličkovým, lamelárním nebo přechodovým grafitem, případně ještě legované, a dále všechny druhy uhlíkových ocelí. „Tento nedostatek je závažný proto, že při výrobě válců a bandáží odstředivým litím je zvlášč výhodné kombinovat aspoň dva materiály, z nichž jeden je vždy chromová litina. Může být tedy například použito kombinace, kdy jádro válce je odlito ze šedé litiny s kuličkovým, lamelárním nebo přechodovým grafitem, případně jdště legované a pracovní část těla a případně i čepu je iA disadvantage of this method of heat treatment of metallurgical rollers is that it requires a high heating temperature of 1000 to 1100 ° C, for which the annealing furnaces are exceptionally lined * and, last but not least, it requires a higher consumption of thermal energy. Another very important drawback of this heat treatment technology is that heating temperatures above 1000 ° C are unsuitable for other materials such as gray cast iron with spherical, lamellar or transition graphite, possibly even alloyed, and all types of carbon steels. “This drawback is serious because in the manufacture of rollers and bandages by centrifugal casting, it is particularly advantageous to combine at least two materials, one of which is always chrome cast iron. Thus, for example, a combination may be used where the core of the cylinder is cast from gray cast iron with spherical, lamellar or transition graphite, possibly still alloyed and the working part of the body and possibly the pin is also

229 470 z chromové litiny. V jiném případě mohou být litiny pro jádro válce nahrazeny ocelí.229 470 of chrome cast iron. Alternatively, the cast iron for the cylinder core may be replaced by steel.

Nedostatky dosud známé výroby válců, u nichž n^néně pracovní vrstva je z chromové litiny s obsahem chrómu 12 a/27 hmot. %, uhlíku 2,2oť3,5 hmot. % a popřípadě molybdenu 0,1a/ 3 hmot.The drawbacks of the prior art production of rollers in which at least the working layer is of chromium cast iron with a chromium content of 12% and 27% by weight. %, carbon 2.2-3.5 wt. % and optionally molybdenum 0.1a / 3 wt.

%, niklu 0,1«/ 4 hmot. % a vanadu až do 0, 8 hmot. %, odstraňuje způsob tepelného zpracovápí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se odlitekVohřeje postupně na teplotu 850°C 1 000°C, načež se dále ochlazuje chladícím médiem, např. vzduchem ' a v závěru se popustí.%, nickel 0.1% / 4 wt. % and vanadium up to 0.8 wt. It removes the heat treatment process according to the invention, which comprises heating the casting gradually to a temperature of 850 ° C and 1000 ° C, then cooling it further with a cooling medium, e.g.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu je jako příklad uvedeno finální tepelné zpracování dvouvrstvého odstředivě litého válce o průměru těla 600 mm, kdy jádro těla válce a jeho čepy jsou odlity z litiny obsahující 3,2 % uhlíku, 0,8 % manganu,To further illustrate the invention, an example is the final heat treatment of a two-layer centrifugal cast cylinder with a body diameter of 600 mm, the core of the cylinder and its pins being cast from cast iron containing 3.2% carbon, 0.8% manganese,

1,3 % křemíku, 0,06 % fosforu, 0,05 % síry, 0,5 % chrómu a 1 % niklu. Pracovní část těla válce o tlouš£ce 80 mm je z chromové litiny obsahující 19,76 % chrómu, 0,42 % molybdenu, 1,63 % niklu, 2,95 % uhlíku, 0,8 % manganu, 0,6 % křemíku, 0,06 % fosforu a 0,05 % síry. Ohrubovaný válec se pozvolně nahřeje rychlostí 30°C /hodinu na teplotu 760°C, následuje prodleva 8 hod·», pak se teplo* ta zvyšuje rychlostí min 100°C/ hodinu na teplotu 960°C a na této teplotě se prohřívá 8 hodin. Pak se válec vyveze z žíhací ¹ pece na vzduch a uloží se na podpěry tak, aby celý povrch těla válce byl volně ve styku se vzduchem. Po celou dobu ochlazování se celé čepy válce chrání před rychlým ochlazováním zvláštními kryty a ochlazování se ukončí, až ochlazovaný povrch těla válce dosáhne teplotu 300°C. Pak se válec popouští při teplotě 300°C po dobu 8 hodin. Z ťéto teploty se ochlazuje rychlostí asi 20°C za hodinu v peci nebo v perlitu až do teploty pod 60°C.1.3% silicon, 0.06% phosphorus, 0.05% sulfur, 0.5% chromium and 1% nickel. The working part of the cylinder body with a thickness of 80 mm is made of chrome cast iron containing 19.76% chromium, 0.42% molybdenum, 1.63% nickel, 2.95% carbon, 0.8% manganese, 0.6% silicon , 0.06% phosphorus and 0.05% sulfur. The coarse roller is gradually heated at 30 ° C / hour to 760 ° C, followed by an 8 hour delay, then heat * rises at a rate of min 100 ° C / hour to 960 ° C and is heated at this temperature for 8 hours . The cylinder is then removed from the air annealing furnace ¹ and placed on supports so that the entire surface of the cylinder body is in free contact with air. Throughout the cooling period, the entire journals of the cylinder are protected from rapid cooling by means of special covers and the cooling is terminated until the cooled surface of the cylinder body reaches a temperature of 300 ° C. The roller is then tempered at 300 ° C for 8 hours. From this temperature it is cooled at a rate of about 20 ° C per hour in an oven or perlite to a temperature below 60 ° C.

Popsaným způsobem tepelného zpracování se dosáhne tvrdost povrchové vrstvy z chromové litiny přes 500 HB. Čepy a jádro válce jsou z perlitické .litiny s lameíárním grafitem bez volného cementitu o tvrdosti max. 250 HB.The described heat treatment method achieves a hardness of the chrome cast iron surface layer over 500 HB. The pins and the core of the cylinder are made of pearlitic alloy with lamellar graphite without free cementite with a hardness of max. 250 HB.

Způsob tepelného zpracováni litinových válců umožňuje výrobu zejména dvouvrstvých odstředivě litých válců určených pro válcovny profilů a plechů.The method of heat treatment of cast iron rolls enables the production of, in particular, double-layer centrifugal cast rolls intended for profile and sheet rolling mills.

229 470229 470

Způsob tepelného zpracování litinových válců, u nichž n^néně pracovní vrstva je z chootnové litiny o obsahu chrómu ea 27 hmot. %, uhlíku 2,2 β» 3,5 hmot. %, popřípadě nikluProcess for heat treatment of cast iron cylinders in which at least the working layer is of chromium and 27 wt. %, carbon 2.2 β »3.5 wt. %, optionally nickel

0,1 e* 4 hmot. %, molybdenu 0,1 «a 3 hmot· % a,vanadu 0,1«· 0,8 hmot. %, vyznačený tím, že se odlitek^ahře je postupně na teplotu 850°C «á 1 000°C, načež se dále ochlazuje chladicím médiem, např, vzduchem a v závěru se popustí.0.1 e * 4 wt. %, molybdenum 0.1 a and 3 wt.% and vanadium 0.1 · 0.8 wt. %, characterized in that the casting is gradually heated to a temperature of 850 ° C to 1000 ° C, after which it is further cooled with a cooling medium, e.g. air, and finally discharged.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Price: 2.40 K s

Printed by Moravian Printing Works,